一种车用液氨罐保冷及安全保障系统技术方案

本发明专利技术提供了一种车用液氨罐保冷及安全保障系统，属于液氨罐保冷技术领域。解决现有液氨罐保冷装置尚不能实现装置结构简单的同时仍具有较好的储冷效果及安全保障低问题。它包括复合保温壳体、液氨罐、储水罐、喷头、控制器和调节阀；复合保温壳体套设在液氨罐的外部，复合保温壳体与液氨罐之间形成储冷腔，在储冷腔内设有盘管流道，在盘管流道内充有冷却液，在储冷腔的上方设有喷头，喷头经管路与复合保温壳体外部的储水罐连通；使用时将汽车系统冷却液导入盘管流道中，利用冷却液对储冷腔进行制冷，使得液氨罐长期处于低温环境；当冷却液停止制冷时，复合保温壳体能有效保冷，保证装置长时安全稳定运行。本发明专利技术适用于车用液氨罐保冷及安全保障。氨罐保冷及安全保障。氨罐保冷及安全保障。

【技术实现步骤摘要】
一种车用液氨罐保冷及安全保障系统


[0001]本专利技术创造属于液氨罐保冷结构领域，尤其是涉及一种车用液氨罐保冷及安全保障系统。

技术介绍

[0002]液氨通常在高压低温的环境下进行储存，因此液氨罐要按低温储罐的规定进行设计并采取一系列保冷措施，防止热量传入液氨罐罐内，导致液氨蒸发量增加，使得罐内压力过高从而发生事故，以确保罐内的温度、压力保持稳定。
[0003]当前液氨罐壳体上的保冷材料种类繁多，主要包括以下几种：
[0004]聚氨酯泡沫塑料由于其导热系数不高，在保温和隔热性能上较好。聚氨酯泡沫塑料的抗压强度高，在装置中能够承受较大的压力而不变型，也不容易产生裂纹。现阶段通常是将聚氨酯泡沫塑料直接涂覆在液氨罐表面，效率较高，但是极易受到当前环境的影响，对风力以及温度的要求较高。聚氨酯泡沫塑料属于B1级难燃保温材料，其成本高。
[0005]泡沫玻璃导热系数小且稳定、完全不燃烧，是一种性能优越的保冷、防潮、防火的轻质高强建筑材料材料。同时也是受温度变化影响最小的保温材料之一，能适应深冷到较高温度范围(
‑
200℃
‑
450℃)。壳体保温型泡沫玻璃高抗压强度，既是保冷材料又是保温材料，能承受重荷载。但是当其用于高层时，保温厚度有限制，不得超过10cm。
[0006]气凝胶材料具有含纳米级孔隙的多维网状结构，热导率低，空隙率高等优良特点，非常适合作为隔热材料使用，已经被用于航空航天、安全消防等领域。但是因为特殊的多孔隙结构，力学性能较差，而且在高温下会出现内部结构的塌陷，严重影响隔热性能，所以常常和其他材料进行复合来弥补缺陷。
[0007]此外，现有的用于液氨球罐的保冷装置包括液氨球壳体，液氨球壳体通过赤道正切柱式支座固定安装，液氨球壳体的外侧壁上均匀布设有加热针，且液氨球壳体外依次布设有柔性保冷层、二段保冷层和防潮层，柔性保冷层和二段保冷层之间间隔形成冷却室。在运输过程中可以间断性的对冷却室抽气、充气降温，以防止液氨球壳体内的冷量散失。但该装置仅靠充注空气进行隔热保冷的时效性仍较差，无法长时间维持低温氛围。同时，空气机的使用消耗额外能量，空气的温度受环境影响显著，且装置整体结构复杂，加工难度大。并且，现有的液氨罐在运输过程中安全性不高。
[0008]由此可知，现有液氨罐保冷技术尚不能实现装置结构简单的同时仍具有较好的储冷效果，借助外力辅助降温手段存在长时储冷效果较差、消耗额外能量、成本较高等问题，因此急需研发一种结构简单的高效制冷/储冷及安全保障装置。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种车用液氨罐保冷及安全保障系统，以解决现有液氨罐保冷装置尚不能实现装置结构简单的同时仍具有较好的储冷效果及安全保障低问题。
[0010]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
[0011]一种车用液氨罐保冷及安全保障系统，包括复合保温壳体、液氨罐、储水罐、氨气传感器、喷头、压力传感器、液位传感器、控制器和调节阀；
[0012]复合保温壳体套设在液氨罐的外部，复合保温壳体与液氨罐之间形成储冷腔，在储冷腔内设有盘管流道，在复合保温壳体上部开设有与盘管流道连通的冷却液进口和冷却液出口，在盘管流道内充有冷却液，在储冷腔的上方设有喷头，喷头经管路与复合保温壳体外部的储水罐连通，在复合保温壳体的底部设有排液口，在储冷腔内设有液位传感器和氨气传感器，在液氨罐出口处设有压力传感器，所有传感器均与控制器电连接；在储水罐和喷头之间的管路上设有V2调节阀，在排液口处设有V4调节阀，在冷却液进口处设有V1调节阀，在冷却液出口处设有V3调节阀，四个调节阀均与控制器电连接。
[0013]更进一步的，所述复合保温壳体为封闭结构，它包括泡沫玻璃外层、气凝胶层和泡沫玻璃内层。
[0014]更进一步的，盘管流道与复合保温壳体内表面固定连接。
[0015]更进一步的，所述氨气传感器用于检测储冷腔内的氨气浓度，液位传感器用于检测复合保温壳体与液氨罐之间的储冷腔内的液位。
[0016]更进一步的，当储冷腔内部氨气达到某一浓度时，控制器控制打开储水罐管路上的调节阀，喷头进行喷水使氨溶解。
[0017]更进一步的，当储冷腔内的液位达到较高液位报警阀值时，控制器调控打开排液口，使液体流出。
[0018]更进一步的，所述液位传感器设置在复合保温壳体的中上段处。
[0019]更进一步的，气凝胶层为具有含纳米级孔隙的多维网状结构。
[0020]更进一步的，所述冷却液进口和冷却液出口都设置在复合保温壳体的上部。
[0021]更进一步的，所述喷头为雾化喷头。
[0022]与现有技术相比，本专利技术创造所述的一种车用液氨罐保冷及安全保障系统的有益效果是：
[0023](1)本专利技术创造所述的一种车用液氨罐保冷及安全保障系统，复合保温壳体依次设有泡沫玻璃外层、气凝胶层和泡沫玻璃内层，三者形成一种夹层结构，使得壳体的保温效果好，装置安全可靠。泡沫玻璃导热系数小且稳定是一种性能优越的保冷材料，同时也是受温度变化影响最小的保温材料之一，能适应深冷到较高温度范围(
‑
200℃
‑
450℃)。气凝胶材料具有含纳米级孔隙的多维网状结构，热导率低，空隙率高等优良特点，非常适合作为隔热材料使用，两种材料有机结合使得壳体的保温性能更优越。
[0024](2)本专利技术创造所述的一种车用液氨罐保冷及安全保障系统，盘管流道与复合保温壳体内表面固定，盘管流道与复合保温壳体固定为一体结构，这种复合结构进一步提高了装置的保温性能。使用时可通过调控机制将汽车系统冷却液导入盘管流道中，利用冷却液对腔体内部进行制冷，使得液氨罐长期处于低温环境。当冷却液停止制冷时，复合保温壳体夹层保温结构可实现有效保冷效果，保证装置长时安全稳定运行。
[0025](3)本专利技术创造所述的一种车用液氨罐保冷及安全保障系统，复合保温壳体的底部设有排液口，当液位传感器监测复合保温壳体与液氨罐之间的储冷腔内的液位达到较高液位报警阀值时，控制器调控打开排液口，使液体流出。氨气传感器监测储冷腔内的氨气浓
度，当储冷腔内部氨气达到某一浓度时，控制器控制打开储水罐管路上的调节阀，喷头进行喷水使氨溶解，提高了设备的安全性以及可靠性。
附图说明
[0026]构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：
[0027]图1为本专利技术创造实施例所述的一种车用液氨罐保冷及安全保障系统的结构原理示意图；
[0028]图2为本专利技术创造实施例所述的一种车用液氨罐保冷及安全保障系统中的复合保温壳体的结构示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1、复合保温壳体；2、液氨罐；3、液位传感器；4、排液口；5、冷却液进口；6、液氨罐出口；7、冷却液出口；8、储水罐；9、氨气传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车用液氨罐保冷及安全保障系统，其特征在于：包括复合保温壳体(1)、液氨罐(2)、储水罐(8)、氨气传感器(9)、喷头(10)、压力传感器(11)、液位传感器(3)、控制器(16)和调节阀；复合保温壳体(1)套设在液氨罐(2)的外部，复合保温壳体(1)与液氨罐(2)之间形成储冷腔(17)，在储冷腔(17)内设有盘管流道(15)，在复合保温壳体(1)上部开设有与盘管流道(15)连通的冷却液进口(5)和冷却液出口(7)，在盘管流道(15)内充有冷却液，在储冷腔(17)的上方设有喷头(10)，喷头(10)经管路与复合保温壳体(1)外部的储水罐(8)连通，在复合保温壳体(1)的底部设有排液口(4)，在储冷腔(17)上设有液位传感器(3)和氨气传感器(9)，在液氨罐出口(6)处设有压力传感器(11)，所有传感器均与控制器(16)电连接；在储水罐(8)和喷头(10)之间的管路上设有V2调节阀，在排液口(4)处设有V4调节阀，在冷却液进口(5)处设有V1调节阀，在冷却液出口(7)处设有V3调节阀，四个调节阀均与控制器(16)电连接。2.根据权利要求1所述的一种车用液氨罐保冷及安全保障系统，其特征在于：所述复合保温壳体(1)为封闭结构，它包括泡沫玻璃外层(12)、气凝胶层(13)和泡沫玻璃内层(14)。3.根据权利要求1所述的一种车用液氨罐保冷及安全保障系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：王紫璇，申丽艳，李淳风，秦江，冯宇，王佳韵，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：